Pengertian dan Cara Kerja Ultrasound

by PHYSIOTHERAPY 01.01 0 komentar

Ultrasound

Terapi ultrasound adalah metode pengobatan yang menggunakan teknologi ultrasound atau gelombang suara untuk merangsang jaringan tubuh yang mengalami kerusakan. Walaupun telah lama digunakan di bidang kedokteran untuk berbagai tujuan, teknologi ultrasound lebih dikenal sebagai alat pemeriksaan daripada sebagai alat terapi. Salah satu keuntungan terapeutik dari ultrasound yang belum terlalu dikenal adalah pengobatan cedera otot. Oleh karena itu, terapi ultrasound sering digunakan dalam pengobatan muskuloskeletal dan cedera akibat olahraga.

Keberhasilan penggunaan teknologi ultrasound sebagai alat terapi bergantung pada kemampuannya untuk merangsang jaringan yang ada di bawah kulit dengan menggunakan gelombang suara frekuensi tinggi, mulai dari 800.000 Hz – 2.000.000 Hz. Efek penyembuhan dari ultrasound pertama ditemukan pada sekitar tahun 1940. Awalnya, terapi ini hanya digunakan oleh terapis fisik dan okupasi. Namun, saat ini penggunaan terapi ultrasound telah menyebar ke cabang ilmu kedokteran lainnya.

1. Fisika Dasar Ultrasound

      a. Efektif Radiating Area (ERA)

          Permukaan tranduser tidak semuanya memancarkan gelombang ultrasound melainkan     

          hanya permukaan tertentu yang disebut efektif radiating area. Oleh sebab itu ERA

          merupakan tolak ukur yang tentu dalam penentuan dosis. Sifat bekas gelombang

          Ultrasound

          Sifat berkas gelombang ultrasound dibedakan atas dua bagian yaitu :

          Area Convergensi, ciri-cirinya adalah :

              1) Terjadi gejala interferensi pada daerah yang tidak homogen pada berkas tersebut    

                  sehingga timbul variasi intensitas yang besar yang disebut dengan intensity peaks

                  sedangkan gejala interferensi yang tidak homogen disebut Beams Non Uniformity

                  Ratio (BNR). BNR tidak bisa dihilangkan sama sekali. Nilai normalnya adalah 4

                  sampai 6 kali intensity peaks

              2) Bentuk berkasnya convergensi dimana panjang area convergensi ditentukan oleh

                  diameter tranduser

              3) Penyebaran berkasnya lebih terpusat, hal ini juga tergantung pada frekuensi dan

                  diameter tranduser, dimana bila frekuensi tinggi maka panjang area convergensi akan

                  panjang demikian pula jika tranduser besar maka area konvergensi semakin panjang

          Area Divergensi, ciri-cirinya adalah :

              1) Tidak terjadi gejala interferensi yang menyebabkan berkas gelombang sama

              2) Berkas gelombang yang menyebar

      b. Fenomena fisik yang terjadi pada ultrasound

          1) Bentuk Gelombang

              Bentuk gelombang ultrasound adalah longitudinal yang memerlukan medium yang

              elastis sebagai media perlambatan. Setiap medium elastis kecuali yang hampa udara.

              Gelombang elastis longitudinal menyebabkan kompresi dan ekspansi medium pada

              jarak separuh gelombang yang menyebabkan variasi tekanan pada medium

          2) Refleksi atau pemantulan

              Refleksi atau pemantulan terjadi bila gelombang ultrasound melalui dua media yang

              berbeda. Banyaknya energi yang dipantulkan tergantung independence acuistik spesifik

              dari berbagai media.Karena faktor pemantulan gelombang pada permukaan media,

              maka energi paling besar pada jaringan interface.

          3) Penyebaran Gelombang ultrasound

              Penyebaran gelombang ultrasound atau divergensi dalam tubuh timbul karena adanya

              divergen dan adanya refleksi. Di dalam jaringan bundel ultrasound dapat menyebar oleh

              karena adanya refleksi sehingga timbul efek-efek di luar daerah pancaran bundle

              ultrasound

          4) Penyerapan dan Penetrasi Ultrasound

              Jika gelombang ultrasound masuk ke dalam jaringan maka efek yang diharapkan adalah

              efek biologis. Oleh karena adanya penyerapan tersebut maka semakin dalam gelombang

              ultrasound masuk dan intensitasnya semakin berkurang. Gelombang ultrasound diserap

              oleh jaringan dalam berbagai ukuran tergantung pada frekuensi, frekuensi rendah

              penyerapannya lebih sedikit dibandingkan dengan frekuensi tinggi. Jadi ada

              ketergantungan antara frekuensi, penyerapan dan kedalaman efek dari gelombang

              ultrasound. Disamping itu refleksi, koefisien penyebaran menentukan penyebarluasan

              ultrasound di dalam jaringan tubuh.

Tabel 1. Koefisien Penyerapan pada Frekuensi 1 MHz dan 3 MHz

Medium	Frek. 1 MHz	Frek. 3 MHz
Darah Pembuluh darah Tulang Kulit Tulang rawan Udara Tendon Otot Lemak Air (20°C) Serabut saraf	0,028 0,4 3,22 0,62 1,16 2,27 1,12 0,76 0,28 0,14 0,0006 0,2	0,084 1,2 - 1,86 3,48 8,28 3,38 2,28 0,84 0,42 0,0018 0,6

Dari tabel di atas, nampak ada dua nilai absorbsi di dalam jaringan otot. Adanya perbedaan yang penting disini adalah karena arah dari bundel ultrasound terhadap jaringan otot. Pertama, jika bundel ultrasound jatuh secara tegak lurus terhadap jaringan otot. Kedua, jika bundel ultrasound berjalan sejajar dengan jaringan otot. Pada keadaan yang kedua nilai absorbsinya hampir tiga kali lebih kecil. Sebuah satuan yang lebih praktis dalam hal penyebaran adalah Half Value Depth atau jarak nilai setengah (HVD). Yang dimaksud jarak nilai setengah adalah jarak dimana intensitas dari ultrasound dalam suatu media tertentu tinggal separuh. Jarak nilai setengah ini ditentukan koefisien penyerapan

Tabel 2. Jarak Nilai Setengah Pada Beberapa Medium

Medium	Frek. 1 MHz	Frek. 3 MHz
Tulang Kulit Tulang rawan Udara Tendon Otot Lemak Air (200C)	2,1 mm 11,1 mm 6 m 2,5 mm 2,5 mm 9 mm 24,6 mm 50 mm 11500 mm	- 4 mm 2 mm 0,8 mm 0,8 mm 3 mm 16,5 mm 16,5 mm 3833,3 mm

Dari tabel di atas dapat dilihat bahwa banyaknya energi ultrasound diserap dalam jaringan tendon dan jaringan tulang rawan. Penetrasi terdalam, dimana efek terapeutik masih bisa kita harapkan dinyatakan dalam istilah “Penetration Depth” adalah merupakan suatu titik dimana intensitas ultrasound yang diberikan masih tersisa 10%

          5) Pembiasan

              Pembiasan gelombang ultrasound ditentukan oleh nilai indeks tiap-tiap media pada

              jaringan, dimana indeks bias ditentukan oleh kecepatan gelombang ultrasound pada         

              tiap-tiap medium. Nilai indeks bias (n) = 1 berarti tiap pembiasan sedangkan nilai

              indeks bias lebih dari 1 berarti pembiasan mendekati garis normal dan jika indeks bias

              kurang dari 1 berarti pembiasan menjauhi garis normal. Besarnya pembiasan ditentukan

              oleh sudut datang dan kecepatan gelombang suara pada media yang dilaluinya.

          6) Coupling Media

              Untuk dapat meneruskan gelombang ultrasound ke dalam jaringan tubuh maka

              dibutuhkan suatu medium yang berada antar tranduser dan permukaan tubuh yang akan

              diultrasound Adapun ciri-ciri coupling media yang baik pada penggunaan ultrasound

              secara umum adalah :

                        a) Bersih dan steril

                        b) Tidak terlalu cair kecuali metode under water

                        c) Tidak terlalu cepat diserap oleh kulit

                        d) Transparansi

                        e) Mudah dibersihkan

2. Efek Ultrasound

       a. Efek Mekanik

           Bila gelombang ultrasound masuk ke dalam tubuh maka akan menimbulkan pemampatan

           dan peregangan dalam jaringan sama dengan frekuensi dari mesin ultrasound sehingga

           terjadi variasi tekanan dalam jaringan. Dengan adanya variasi tersebut menyebabkan efek

           mekanik yang sering disebut dengan istilah “micromassage” yang merupakan efek

           terapeutik yang sangat penting karena hampir semua efek ini sangat diharapkan sehingga

           pada daerah micro tissue damage baru yang memacu proses inflamasi fisiologis.

       b. Efek Panas

           Micromassage pada jaringan akan menimbulkan efek “friction” yang hangat. Panas yang

           ditimbulkan oleh jaringan tidak sama tergantung dari nilai “acustic independance”,

           pemilihan bentuk gelombang, intensitas yang digunakan dan durasi pengobatan. Area

           yang paling banyak mendapatkan panas adalah jaringan “interface” yaitu antara kulit dan

           otot serta periosteum. Hal ini disebabkan oleh adanya gelombang yang diserap dan

           dipantulkan. Agar efek panas tidak terlalu dominan digunakan intermitten ultrasound yang

           efek mekanik lebih dominan dibandingkan efek panas. Pada tendon dan otot akan

           meningkatkan temperatur sebesar 0,07 derajat Celcius perdetik. Pengukuran ini dilakukan

           pada sebuah model jaringan otot. Jadi tanpa adanya efek regulasi dari sirkulasi darah.

       c. Efek Biologis

           Efek lain dari micromassage adalah efek biologis yang merupakan refleks fisiologis dari

           pengaruh mekanik dan pengaruh panas. Efek biologis yang ditimbulkan oleh ultrasound

          antara lain :

             1) Meningkatkan sirkulasi darah

                  Salah satu efek yang ditimbulkan oleh ultrasound adalah panas sehingga tubuh

                  memberikan reaksi terhadap panas tersebut yaitu terjadinya vasodilatasi, hal tersebut

                  disebabkan oleh :

                  a) Adanya pembebasan zat-zat pengiritasi jaringan yang merupakan konsekuensi dari

                      sel-sel tubuh yang rusak sebagai akibat dari mekanisme vibrasi

                  b) Adanya iritasi langsung pada serabut saraf efferent atau bermielin tebal. Iritasi ini                 

                      mengakibatkan terjadinya post excitatory depression dalam aktivitas orthosympatik

             2) Rileksasi Otot

                  Dengan adanya efek panas maka akan mengakibatkan vasodilatsi pembuluh darah

                  sehingga terjadi perbaikan sirkulasi darah yang mengakibatkan rileksasi otot. Hal ini

                  disebabkan oleh karena zat-zat pengiritasi diangkut oleh darah disamping itu efek

                  vibrasi ultrasound mempengaruhi serabut afferent secara langsung dan

                  mengakibatkan rileksasi otot.

             3) Meningkatkan Permeabilitas Membran

                  Melalui mekanisme getaran gelombang ultrasound maka cairan tubuh akan didorong

                  ke membran sel yang menyebabkan perubahan konsentrasi ion sehingga

                  mempengaruhi nilai ambang dari sel-sel.

             4) Mempercepat proses penyembuhan jaringan

                  Dengan pemberian ultrasound akan menyebabkan terjadinya vasodilatasi pembuluh

                  darah sehingga meningkatkan suplai bahan makanan pada jaringan lunak dan juga

                  terjadi peningkatan antibody yang mempermudah terjadinya perbaikan jaringan yang

                  rusak. Disamping itu akibat dari efek panas dan efek mekanik yang ditimbulkan oleh

                  ultrasound menyebabkan terjadinya kerusakan jaringan secara fisiologis yang

                  mengakibatkan terjadinya reaksi radang yang diikuti oleh terlepasnya “P” substance,

                  prostaglandin, bradikin dan histamine yang mengakibatkan terangsangnya serabut

                  saraf bermyelin tipis sehingga timbul rasa nyeri. Namun dengan terangsangnya “P”

                  substance tersebut mengakibatkan proses induksi proliferasi akan lebih terpacu

                  sehingga mempercepat terjadinya penyembuhan jaringan yang mengalami cedera.

                  Reaksi “P” substance bersama neurotransmitter lainnya seperti histamine, bradikinin

                  dan prostaglandin merupakan kelompok senyawa amin yang ikut berperan dalam

                  reaksi radang yang terjadi oleh karena adanya kerusakan jaringan akibat trauma atau

                  stimulus mekanik, stimulus elektris maupun stimulus kimia. Reaksi “P” substance

                  tersebut dapat bersifat vascular dan reaksi seluler yang pada prinsipnya memacu

                  induksi proliferasi fibroblast pada fase pembentukan jaringan kollagen muda sebagai

                  proses regenerasi awal yang dimulai sejak 24-30 jam pertama. “P” substance juga

                  merupakan salah satu neurotransmitter yang sangat bermanfaat bagi dimulainya

                  proses regenerasi jaringan. Pada fase akut nocisensorik akan teriritasi oleh reaksi

                  kimia akibat “P” substance di sekitar lesi. Dengan demikian maka pada fase akut

                  suatu peradangan akan ditandai dengan nyeri yang hebat.

            5) Mengurangi Nyeri

                 Nyeri dapat dikurangi dengan menggunakan ultrasound, selain dipengaruhi oleh efek

                 panas juga berpengaruh langsung pada saraf. Hal ini disebabkan oleh karena

                gelombang pula dengan intensitas rendah sehingga dapat menimbulkan pengaruh

                sedative dan analgesi pada ujung saraf afferent II dan IIIa sehingga diperoleh efek

                terapeutik berupa pengurangan nyeri sebagai akibat blockade aktivitas pada HPC

                melalui serabut saraf tersebut.

      d. Indikasi Ultrasound

             1) Kelainan-kelainan / penyakit pada jaringan tulang sendi dan otot

             2) Keadaan-keadaan post traumatik

             3) Fraktur

             4) Rheumathoid Arthritis pada stadium tidak aktif

             5) Kelainan / penyakit pada sirkulasi darah

             6) Penyakit-penyakit pada organ dalam

             7) Kelainan / penyakit pada kulit

             8) Luka bakar

             9) Jaringan parut oleh karena operasi

           10) Kontraktur

      e. Kontra Indikasi Ultrasound

            1) Mata

            2) Jantung

            3) Uterus pada wanita hamil

            4) Epiphysela plates

            5) Testis

            6) Post laminectomi

            7) Hilangnya sensibilitas

            8) Tumor

            9) Diabetes Mellitus (DM)

          10) Trombhoplebitys dan Varises

http://fisiookta.blogspot.com/2016/05/ultrasound-terapi-ultrasoundadalah.html